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风扇叶片结冰对航空发动机不平衡响应的影响 预览
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作者 侯乃 郑李鹏 +1 位作者 余放 杨坤 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第2期363-366,共4页
航空发动机风扇叶片结冰对转子不平衡具有显著的影响;并导致发动机推力的损失。针对风扇叶片结冰对转子不平衡的影响问题,采用结冰软件详细分析了商用航空发动机风扇叶片结冰情况。基于隐式动力学模型研究了风扇叶片结冰引起的整机转子... 航空发动机风扇叶片结冰对转子不平衡具有显著的影响;并导致发动机推力的损失。针对风扇叶片结冰对转子不平衡的影响问题,采用结冰软件详细分析了商用航空发动机风扇叶片结冰情况。基于隐式动力学模型研究了风扇叶片结冰引起的整机转子不平衡。通过整机有限元模型研究了风扇叶片结冰对不同支撑轴承载荷和位移的影响;进一步研究了不平衡条件下转子和静子的间隙。研究结果表明风扇叶片结冰质量的最大工况为地面慢车状态,对一号轴承和二号轴承有一定的影响。提出的分析方法可以为风扇叶片防冰设计和验证提供指导。 展开更多
关键词 航空发动机 风扇叶片结冰 转子不平衡 转子动力学
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航空发动机控制系统线缆电磁耦合仿真研究 预览
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作者 佘云峰 侯乃 杨坤 《航空计算技术》 2018年第2期66-69,74共5页
为了获取航空发动机控制系统线缆在电磁辐照下的骚扰电压,选取某全权限数字电子发动机控制(FADEC)系统典型线缆结构为对象,确定了控制系统线缆电磁耦合仿真方法。采用多导传输线理论对控制系统线缆在电磁辐照下的骚扰电压进行数值分析... 为了获取航空发动机控制系统线缆在电磁辐照下的骚扰电压,选取某全权限数字电子发动机控制(FADEC)系统典型线缆结构为对象,确定了控制系统线缆电磁耦合仿真方法。采用多导传输线理论对控制系统线缆在电磁辐照下的骚扰电压进行数值分析,并在全尺寸发动机模型上进行了试验验证。试验结果表明,控制系统线缆电磁耦合仿真方法能够有效模拟线缆在电磁照射下的骚扰电压,为控制系统线缆防护设计和试验提供参考。 展开更多
关键词 航空发动机 控制系统线缆 电磁耦合 数值仿真
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航空发动机轮盘概率风险评估方法 预览
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作者 毕苏艺 孙有朝 +4 位作者 李龙彪 陈健 杨坤 侯乃 曾海军 《南京航空航天大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期389-395,共7页
建立了一种基于概率损伤容限的航空发动机压气机轮盘风险评估方法,考虑了缺陷发生率、缺陷分布、应力与缺陷检测概率对涡轮盘失效风险的影响。基于适航规章与咨询通告的要求,建立了考虑检查与不考虑检查两种不同的概率风险评估流程。结... 建立了一种基于概率损伤容限的航空发动机压气机轮盘风险评估方法,考虑了缺陷发生率、缺陷分布、应力与缺陷检测概率对涡轮盘失效风险的影响。基于适航规章与咨询通告的要求,建立了考虑检查与不考虑检查两种不同的概率风险评估流程。结合有限元应力分析和断裂力学方法计算了压气机轮盘失效风险随循环变化曲线,与咨询通告AC 33.14-1给出的案例进行了对比,验证了本文提出方法的准确性与合理性。 展开更多
关键词 航空发动机 轮盘 裂纹扩展 蒙特卡洛仿真 风险评估
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基于Cosserat连续体理论的疲劳寿命概率可靠性分析 预览
4
作者 任远 尹进 +3 位作者 张成成 侯乃 张盛 陈飙松 《计算机辅助工程》 2017年第1期45-51,共7页
基于Cosserat连续体理论建立考虑应变梯度效应的粉末高温合金弹塑性模型.该模型考虑微尺度长度效应,并能消除缺陷局部化问题求解时的网格依赖性.基于参变量变分原理提出一种高效的求解方法,该方法将原非线性问题转化为互补问题求解,可... 基于Cosserat连续体理论建立考虑应变梯度效应的粉末高温合金弹塑性模型.该模型考虑微尺度长度效应,并能消除缺陷局部化问题求解时的网格依赖性.基于参变量变分原理提出一种高效的求解方法,该方法将原非线性问题转化为互补问题求解,可大大提高求解效率和收敛性.针对一种假想涡轮盘模型,将Cosserat尺度参数和Basquin斜率作为随机变量,分别采用蒙特卡洛法与二阶矩法进行疲劳寿命概率可靠度计算.结果表明二阶矩法在保证精度的情况下具有较高的效率. 展开更多
关键词 应变梯度理论 粉末合金 尺度效应 弹塑性 参变量变分原理 涡轮盘 不确定性 可靠度方法
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涡轮盘概率风险的评估方法 被引量:1
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作者 孙杨慧 杨坤 +2 位作者 侯乃 陈健 白国娟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2195-2202,共8页
针对CCAR33.70条款对涡轮盘开展概率风险评估的要求,研究了响应面法在定义重点采样区间以及计算裂纹扩展寿命中的应用,给出了在蒙特卡洛模拟过程中应用响应面法定义失效域,缩短样本方差、提高抽样效率的方法.分析结果表明应用重点采样... 针对CCAR33.70条款对涡轮盘开展概率风险评估的要求,研究了响应面法在定义重点采样区间以及计算裂纹扩展寿命中的应用,给出了在蒙特卡洛模拟过程中应用响应面法定义失效域,缩短样本方差、提高抽样效率的方法.分析结果表明应用重点采样法可以极大地提高抽样效率.采用重点采样法获得的失效样本数与总样本数的比例高达94%,远大于传统的直接抽样法获得的失效样本数与总样本数的比例(仅为33%).该方法可以在保证分析精度的条件下减少样本的数量.另外,应用响应面法拟合寿命近似方程,可以极大地缩减裂纹扩展寿命的计算时间:利用寿命近似方程开展104次随机抽样所花费的时间仅有2min,远低于应用传统寿命计算方法所花费的时间(288min).通过对寿命近似方程的寿命计算误差分析可以看出:最大计算误差仅有1.0%,计算结果与传统裂纹扩展寿命模型的计算结果吻合度高.该研究成果可以提高涡轮盘概率风险评估的效率. 展开更多
关键词 概率风险评估 涡轮盘 响应面 蒙特卡洛 重点采样
考虑应力松弛的单晶涡轮叶片蠕变疲劳寿命预测 被引量:1
6
作者 高靖云 张成成 +4 位作者 侯乃 任远 李颖 温志勋 岳珠峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期539-547,共9页
建立了民用航空发动机单晶涡轮叶片考虑应力松弛的蠕变疲劳寿命预测方法,该方法在热弹性蠕变有限元计算基础上,综合单轴等应变松弛模型及多轴应力修正因子预测全寿命周期内的应力松弛历程,应力下限取为一次应力.利用综合时间硬化隐式蠕... 建立了民用航空发动机单晶涡轮叶片考虑应力松弛的蠕变疲劳寿命预测方法,该方法在热弹性蠕变有限元计算基础上,综合单轴等应变松弛模型及多轴应力修正因子预测全寿命周期内的应力松弛历程,应力下限取为一次应力.利用综合时间硬化隐式蠕变方程描述蠕变变形,结合损伤雨流计数法及Morrow方程计算疲劳损伤,基于Robinson法则的分段损伤线性累积方法计算全寿命周期内的蠕变损伤,总损伤达到临界损伤时获得蠕变疲劳寿命.通过对公开的单晶材料蠕变疲劳数据的分析,临界损伤定为0.5.结果显示,考虑应力松弛的蠕变疲劳寿命是不考虑应力松弛的45.6倍.为保证可靠性而兼顾经济性,叶片寿命预测时,可先有限元循环加载n个循环,再利用所提出的方法预测2n个循环内的应力松弛历程. 展开更多
关键词 单晶涡轮叶片 应力松弛 蠕变疲劳 寿命预测 循环载荷谱
航空发动机振动应力测量的贴片可靠性及优化分析 被引量:2
7
作者 蔡宁泊 侯乃 张成成 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1964-1969,共6页
为了评估航空发动机应变片粘贴误差对振动应力测量结果的影响程度,利用有限元计算与蒙特卡洛分析方法对压气机转子叶片的贴片方案进行了研究,并提出基于可靠度的贴片方案优化准则。分析结果表明:当贴片位置由应变梯度较小的B点移动至... 为了评估航空发动机应变片粘贴误差对振动应力测量结果的影响程度,利用有限元计算与蒙特卡洛分析方法对压气机转子叶片的贴片方案进行了研究,并提出基于可靠度的贴片方案优化准则。分析结果表明:当贴片位置由应变梯度较小的B点移动至应变梯度较大的A点时,相对应变误差增加了0.5倍,贴片可靠度降低了0.3倍;当贴片方向与最大主应变方向之间的夹角由0°增加至30°时,相对应变误差增大了0.6倍,贴片可靠度降低了0.4倍;根据可靠度准则,所选贴片方案可同时对两阶模态的振动应力进行有效测量,其可靠度达到限制值0.9以上,表明将该准则用于贴片方案寻优是合适的。 展开更多
关键词 航空发动机 振动测量 贴片方案 可靠性 寻优准则
基于SiPESC平台的弹塑性多尺度有限元分析程序系统 预览
8
作者 任远 尹进 +3 位作者 张成成 侯乃 张盛 陈飙松 《强度与环境》 2016年第6期13-23,共11页
针对典型的非均质材料的弹塑性分析问题,基于Cosserat连续体弹塑性理论模型,采用参变量变分原理和多尺度有限元法耦合求解方法,研发了多尺度有限元分析程序系统.该程序系统基于SiPESC软件平台的大规模工程数据库系统和开放式结构有限元... 针对典型的非均质材料的弹塑性分析问题,基于Cosserat连续体弹塑性理论模型,采用参变量变分原理和多尺度有限元法耦合求解方法,研发了多尺度有限元分析程序系统.该程序系统基于SiPESC软件平台的大规模工程数据库系统和开放式结构有限元分析框架,采用“算法+模型”的设计模式,研发了相关的数据类和分析任务类.在多尺度单元的实施方面,采用控制阵方法研发了多点约束模块,实现多种复杂的多点约束关系处理.并通过多点约束模块的处理,把多尺度数值基函数引入到控制阵中,使总刚度阵集成、总载荷向量计算以及单元和节点信息的计算(即升尺度和降尺度)都与常规有限元相同,体现了软件设计中的代码重用思想.数值计算表明,程序分析系统具有较高的精度和计算效率,可在此基础上开展粉末合金材料寿命预测的相关研究. 展开更多
关键词 SiPESC软件平台 非均质材料 弹塑性分析 多尺度有限元程序设计
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单晶冷却叶片强度与疲劳寿命的尺寸效应研究
9
作者 刘志群 岳珠峰 +1 位作者 支希哲 侯乃 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1563-1567,共5页
主要研究单晶冷却叶片强度和疲劳寿命的尺寸效应影响,实验试样是从商业冷却叶片上加工的小尺寸试样。实验研究了冷却叶片的强度尺寸效应;结合单晶材料的本构关系及其应力因子模拟了冷却叶片的强度和疲劳寿命;对于两类冷却叶片的强度... 主要研究单晶冷却叶片强度和疲劳寿命的尺寸效应影响,实验试样是从商业冷却叶片上加工的小尺寸试样。实验研究了冷却叶片的强度尺寸效应;结合单晶材料的本构关系及其应力因子模拟了冷却叶片的强度和疲劳寿命;对于两类冷却叶片的强度和寿命进行数值模拟;拉伸试验发现,对于小试样其拉伸极限强度小于标准试样,因此,引入安全系数来评估冷却叶片的强度。对于小尺寸试样和标准尺寸试样的强度和疲劳寿命的实验比较表明,尺寸变化对冷却叶片的强度和疲劳寿命有显著影响。本研究可以为单晶冷却叶片的强度评估和结构设计提供参考。 展开更多
关键词 单晶叶片 尺寸效应 疲劳寿命
不同孔间距下镍基单晶叶片气膜孔弹塑性行为研究 被引量:4
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作者 李磊 侯乃 +2 位作者 敖良波 王心美 岳珠峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期519-523,共5页
气膜冷却作为一重要的热防护技术广泛应用于涡轮叶片中,但是气膜孔的引入破坏了叶片的结构完整性,成为裂纹形核的重要区域。将镍基单晶叶片前缘气膜孔简化为平板模型,基于晶体塑性理论分析了多孔干涉下气膜孔的弹塑性力学行为,分析了孔... 气膜冷却作为一重要的热防护技术广泛应用于涡轮叶片中,但是气膜孔的引入破坏了叶片的结构完整性,成为裂纹形核的重要区域。将镍基单晶叶片前缘气膜孔简化为平板模型,基于晶体塑性理论分析了多孔干涉下气膜孔的弹塑性力学行为,分析了孔边分切应力的分布规律;并比较了不同横向、纵向间距对气膜孔弹塑性行为的影响。结果表明多排气膜孔间存在着明显的应力干涉,高应力区出现在相邻两列气膜孔孔心连线区域,低应力区出现在同列气膜孔之间,呈现菱形分布。孔边八面体、十二面体、六面体滑移系均开动,最大分切应力出现在夹角0o/20o/30o的位置上;横向孔间距增加,孔边应力降低;纵向孔间距增加,孔边应力增加。六面体滑移系分切应力对载荷、孔间距变化最为敏感。 展开更多
关键词 涡轮冷却叶片 镍基单晶 气膜孔 多孔干涉 晶体塑性理论
航空发动机材料疲劳可靠性试验设计 预览
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作者 白国娟 曾海军 +2 位作者 杨坤 侯乃 陈健 《民用飞机设计与研究》 2013年第A02期35-39,共5页
为了经济合理地进行航空发动机材料疲劳性能试验设计,并保证试验结果的“可比性”与“再现性”,根据t分布理论,按一定置信度和误差度要求,给出确定最少试件个数的判据;借助单侧容限系数,给出具有置信度的百分位值。
关键词 疲劳寿命 变异系数 单侧容限系数 置信度 可靠度
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镍基单晶涡轮冷却叶片力学性能表征技术研究新进展 预览
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作者 温志勋 侯乃 +1 位作者 王佰智 岳珠峰 《航空制造技术》 2010年第20期26-29,共4页
镍基单晶涡轮叶片作为20世纪80年代以来航空发动机重大技术之一,近几年的发展相当迅速,相继开发了几代单晶合金,目前被广泛应用于先进的在役和在研的航空发动机,为大幅度提高发动机性能作出了重大贡献。
关键词 单晶涡轮叶片 表征技术 力学性能 冷却叶片 镍基 航空发动机 发动机性能 单晶合金
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含铸造微孔镍基单晶合金蠕变损伤和裂纹萌生的模拟计算
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作者 温志勋 侯乃 岳珠峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期共6页
基于镍基单晶合金蠕变变形过程中的细、微观组织结构变化及损伤特点,建立了考虑材质劣化和孔洞损伤的双参数蠕变损伤本构方程.利用所建模型对裂纹前缘含铸造缺陷(孔洞)的镍基单晶合金紧凑拉伸(CT)试样蠕变损伤和裂纹萌生进行了模拟计算... 基于镍基单晶合金蠕变变形过程中的细、微观组织结构变化及损伤特点,建立了考虑材质劣化和孔洞损伤的双参数蠕变损伤本构方程.利用所建模型对裂纹前缘含铸造缺陷(孔洞)的镍基单晶合金紧凑拉伸(CT)试样蠕变损伤和裂纹萌生进行了模拟计算,并考虑了晶体取向偏差和随机性的影响.计算结果表明:晶体取向和孔洞位置对试样蠕变损伤和裂纹萌生行为有着显著的影响.当孔洞距切口根部距离较近时,裂纹形核于切口附近的孔洞表面,裂纹形核时间较短;孔洞距切口根部距离较远时,裂纹形核位置位于切口表面,具体位置取决于试样的晶体取向,裂纹形核时间较长.随着加载轴晶体取向偏角的增大,裂纹形核时间明显缩短,其分散性加大,最大有34.7%的变化幅度;试样在2个不受控的晶体取向变化时,在偏角为45°和80°出现极值,裂纹形核时间最大偏差达3倍. 展开更多
关键词 铸造缺陷 微孔 镍基单晶合金 蠕变损伤 裂纹萌生 模拟计算 Single Crystal Crack INITIATION 裂纹形核 晶体取向 形核时间 孔洞损伤 试样 切口 位置 损伤本构方程 最大偏差 微观组织 损伤特点 取向偏差
带圆孔层合板孔边层间应力分析、失效研究及软件开发 预览 被引量:2
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作者 李磊 王毅 +1 位作者 侯乃 岳珠峰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期 633-637,共5页
依据边界层理论分析的带圆孔对称复合材料层合板的应力解析解,开发相应的软件,计算铺层交界处的层间应力。进一步增加Hashin失效判据,得到层合板各个铺层不同失效形式下的区域分布。该软件是基于Matlab开发的,非常适用于带圆孔复合... 依据边界层理论分析的带圆孔对称复合材料层合板的应力解析解,开发相应的软件,计算铺层交界处的层间应力。进一步增加Hashin失效判据,得到层合板各个铺层不同失效形式下的区域分布。该软件是基于Matlab开发的,非常适用于带圆孔复合材料层合板结构打样阶段的分析。 展开更多
关键词 含孔复合材料层合板 孔边层间应力分布 孔边失效区域
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温度梯度下薄壁圆管试件拉伸性能的试验与理论研究 预览
15
作者 侯乃 岳珠峰 +2 位作者 于庆民 虞跨海 朱振涛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期 36-39,共4页
开发了一个温度梯度试验系统,在不同温度以及温度梯度下对薄壁圆管试件进行拉伸试验。采用有限元软件模拟得到不同温度下材料的真实应力应变关系,采用计算流体软件对冷却薄壁圆管试件进行流固耦合传热分析,并将得到的温度载荷通过温度... 开发了一个温度梯度试验系统,在不同温度以及温度梯度下对薄壁圆管试件进行拉伸试验。采用有限元软件模拟得到不同温度下材料的真实应力应变关系,采用计算流体软件对冷却薄壁圆管试件进行流固耦合传热分析,并将得到的温度载荷通过温度插值程序传递到有限元模型中。根据拟合得到的不同温度的材料性能,模拟温度梯度下拉伸过程,模拟结果与试验结果相吻合,结果表明:在目前的温度梯度下,温度梯度对材料的拉伸性能有一定的影响,但影响较小,可以采用通用的数值方法研究存在温度梯度的拉伸性能。 展开更多
关键词 温度梯度 薄壁圆筒 数值模拟
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3DSS结合逆向工程技术建立上颌第一磨牙非线性三维有限元模型 预览 被引量:1
16
作者 曾照斌 段银钟 +3 位作者 侯乃 王瑞 刘岚 陈学鹏 《第四军医大学学报》 北大核心 2008年第9期 840-842,共3页
目的:建立上颌第一磨牙及其牙周支持组织非线性三维有限元模型.方法:运用3DSS对上颌第一磨牙标准模型进行扫描;运用逆向工程软件Geomagic Studio8生成三维实体模型;有限元软件ANSYS10.0中生成三维有限元模型.结果:建立了包含上颌第... 目的:建立上颌第一磨牙及其牙周支持组织非线性三维有限元模型.方法:运用3DSS对上颌第一磨牙标准模型进行扫描;运用逆向工程软件Geomagic Studio8生成三维实体模型;有限元软件ANSYS10.0中生成三维有限元模型.结果:建立了包含上颌第一磨牙、牙周膜、硬骨板、松质骨及密质骨的非线性三维有限元模型,共96875个10节点四面体单元,132838个节点.结论:建立的三维有限元模型有很高的几何相似性,并且结构完整,网格质量较好,为进一步的生物力学研究奠定了基础. 展开更多
关键词 磨牙 有限元分析 三维扫描仪 逆向工程
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单晶冷却叶片气膜孔附近的蠕变持久寿命分析 预览 被引量:3
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作者 侯乃 虞跨海 岳珠峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期 625-628,共4页
从单晶冷却叶片中取出一个包含气膜孔的单胞模型,在流体和传热分析的基础上,给出了含气膜孔模型的气动载荷和温度分布。建立了一个晶体有限元模型,根据不同取向的蠕变参数,对单胞模型进行蠕变及持久寿命分析。结果表明,气膜孔附近... 从单晶冷却叶片中取出一个包含气膜孔的单胞模型,在流体和传热分析的基础上,给出了含气膜孔模型的气动载荷和温度分布。建立了一个晶体有限元模型,根据不同取向的蠕变参数,对单胞模型进行蠕变及持久寿命分析。结果表明,气膜孔附近存在一个明显的温度梯度。温度梯度使模型的位移和等效应力的分布产生梯度。温度梯度对气膜孔周围蠕变持久寿命的影响比较大,且对[111]取向的蠕变持久寿命的影响要大于[001]方向。 展开更多
关键词 镍基单晶 温度梯度 气膜孔 蠕变持久寿命
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考虑两种晶界的各向异性双晶和三晶体晶界附近弹塑性应力场分析 预览 被引量:2
18
作者 杜正兴 温志勋 +1 位作者 侯乃 岳珠峰 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 627-633,共7页
采用率相关的晶体滑移有限元程序对具有不同晶体取向的双晶体晶界附近及三晶体三晶粒交汇处的弹塑性应力场进行了计算,考虑了几何晶界和物理晶界的影响。计算结果表明:双晶体及三晶体考虑几何晶界和物理晶界时,这两种晶界具有相同的... 采用率相关的晶体滑移有限元程序对具有不同晶体取向的双晶体晶界附近及三晶体三晶粒交汇处的弹塑性应力场进行了计算,考虑了几何晶界和物理晶界的影响。计算结果表明:双晶体及三晶体考虑几何晶界和物理晶界时,这两种晶界具有相同的应力分布趋势,只是物理晶界比几何晶界的应力集中程度小,双晶体晶界附近有较大的应力梯庋,存在应力集中现象。三晶体三晶粒交汇处可能是应力集中之地也可能不造成应力集中,这主要取决于晶粒晶体取向及加载方向。由此可见,要准确理解金属材料的断裂过程,还需要从细观的角度对晶界的力学响应进行细致和深入的研究。 展开更多
关键词 晶体滑移有限元 双晶体 三晶体 几何晶界 物理晶界
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轴流式涡轮增压器涡轮叶片的优化设计 预览 被引量:1
19
作者 侯乃 李立州 岳珠峰 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期 937-940,共4页
对轴流式涡轮增压器涡轮叶片进行参数化建模,针对叶片设计提出一种基于多学科的优化方法,并建立一个优化平台。优化平台采用多学科优化设计工具iSIGHT集成NUMECA、ANSYS以及自编的离心应力分析程序,在气动、结构以及振动三个学科内... 对轴流式涡轮增压器涡轮叶片进行参数化建模,针对叶片设计提出一种基于多学科的优化方法,并建立一个优化平台。优化平台采用多学科优化设计工具iSIGHT集成NUMECA、ANSYS以及自编的离心应力分析程序,在气动、结构以及振动三个学科内对轴流式增压器涡轮叶片进行化设计。优化的实例表明,这种方法提高了增压器涡轮的整体性能,可以应用在叶片设计以及整个增压器的设计中。 展开更多
关键词 优化设计 涡轮叶片 气动 结构 振动
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镍基单晶合金CT试样裂纹尖端应力结构及晶体滑移特性 预览 被引量:4
20
作者 温志勋 岳珠峰 +1 位作者 于庆民 侯乃 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期 964-970,共7页
针对3种不同晶体取向([001],[011],[111])的镍基单晶合金DD3紧凑拉伸(CT)试样,利用考虑有限变形和晶格转动效应的率相关晶体滑移有限元程序对其裂纹尖端三维应力场进行了弹塑性模拟计算分析,深入考察了裂尖等效应力和滑移系分切应... 针对3种不同晶体取向([001],[011],[111])的镍基单晶合金DD3紧凑拉伸(CT)试样,利用考虑有限变形和晶格转动效应的率相关晶体滑移有限元程序对其裂纹尖端三维应力场进行了弹塑性模拟计算分析,深入考察了裂尖等效应力和滑移系分切应力分布以及滑移系激活规律,并对裂纹扩展路径进行了理论预测和试验研究。结果表明,裂纹尖端应力结构有较大的变化,呈现复杂的变化规律,对此试样的晶体取向有较大的影响;裂纹尖端自由表面形成具有特定矢量方向的滑移带,裂纹启裂和扩张途径与该滑移带有关,晶体学结构分析表明其特征敏感于晶体取向。裂纹尖端的等效应力、最大分切应力沿厚度方向分布均为在试样心部较为均匀,而在外表面处则下降较快,有限元计算和实验测定结果证实这两部分分别与试样断口上的纤维区和剪切唇区相对应。 展开更多
关键词 单晶体 CT试样 裂纹 生长路径
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